KR20190081044A - 작업 위치 자동 조정 장치 - Google Patents

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Abstract

자동화 조립 공정에서 이동중인 피가공물에 대하여 가공을 수행하는 공구의 위치를 조립라인을 멈추지 않은 상태에서 조정할 수 있는 작업 위치 자동 조정 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치는, 자동화 라인에 설치되어 이송되는 피가공물을 가공하는 공구유닛(T)의 위치를 조정하여 작업위치를 조정하는 장치에 있어서, 프레임에 고정되는 베이스 플레이트(11)와, 상기 베이스 플레이트(11)의 상방에 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 피가공물의 이동방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 수평이동 플레이트(12)와, 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 지면과 수직한 방향으로 승강하도록 설치되며, 일측에 상기 피가공물을 가공하는 공구유닛(T)이 장착되는 수직이동 플레이트(13)와, 상기 베이스 플레이트(11)와 상기 수평이동 플레이트(12) 사이에 설치되어 상기 수평이동 플레이트(12)를 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 시키는 수평이동수단과, 상기 수평이동 플레이트(12)와 상기 수직이동 플레이트(13) 사이에 설치되어 상기 수직이동 플레이트(13)를 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 수직방향으로 승강시키는 수직이동수단을 포함한다.

Description

작업 위치 자동 조정 장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY ADJUSTING WORK POSITION }
본 발명은 자동화 조립 공정에서 이동중인 피가공물에 대하여 가공을 수행하는 작업 위치를 조립라인을 멈추지 않은 상태에서 조정할 수 있는 작업 위치 자동 조정 장치에 관한 것이다.
각종 자동화 조립라인은 피가공물을 일정한 속도로 이동시킴과 더불어, 작업자 또는 조립로봇을 이용하여 상기 피가공물에 대한 조립작업을 수행한다.
예를 들어, 자동차 차체 조립 라인에서는 차체를 일정 속도로 이송시키면서, 상기 차체의 양측에서 상기 차량의 도어를 장착하게 된다. 이때, 상기 도어는 상기 차체에 조립될 때, 상기 차체와 상기 도어 사이에 설치되는 힌지를 통하여 조립된다.
상기 도어는 상기 힌지를 통하여 조립되기 때문에, 힌지가 설치되는 일측은 상기 차체에 대하여 정해진 위치를 유지하지만, 그 반대쪽(힌지가 설치되지 않은 쪽)은 상기 차체에 대하여 유격이 발생할 수 있다. 이러한 유격은 조립이 진행될수록 상기 유격은 누적될 수 있다.
또한, 상기 도어를 상기 차체에 조립하는 공구도 조립작업이 계속되면, 상기 공구의 위치도 미세하게 이동하여 상기 유격은 더 커지게 된다.
이렇게 피가공물의 조립시 유격이 커지게 되면, 상기 조립라인을 중지시키고, 전체 생산라인에 대하여 작업자가 수동으로 피가공물의 작업에 필요한 작업위치 위치를 조정하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 도어, 즉 피가공물의 조립과정에서 발견되는 문제를 보완하기 위해 작업위치를 조정해야 할 필요가 있다.
이와 같이, 피가공물에 대한 작업 위치를 조정하기 위해 조립라인을 세워야 하므로, 그만큼 손실이 발생하게 된다.
또한, 피가공물의 사양이 변경되는 경우, 상기 공구의 위치, 상기 피가공물의 공급위치 등을 모두 변경해야 하므로, 장시간 생산라인을 세워야 하므로, 많은 손실을 유발하는 문제점이 있다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '기준값을 응용한 작업위치 자동 조정방법 및 이를 위한 자동화 장비'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-2011-0023330 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 자동화라인에 적용될 수 있고, 피가공물의 조립위치가 가변되거나, 공구의 위치가 변하더라도, 상기 자동화 라인을 세우지 않고도 작업 위치를 자동으로 조절할 수 있는 작업 위치 자동 조정 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 작업 위치 자동 조정 장치는, 자동화 라인에 설치되어 이송되는 피가공물을 가공하는 공구유닛의 위치를 조정하여, 작업위치를 조정하는 장치에 있어서, 프레임에 고정되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상방에 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 피가공물의 이동방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 수평이동 플레이트와, 상기 수평이동 플레이트에 대하여 지면과 수직한 방향으로 승강하도록 설치되며, 일측에 상기 피가공물을 가공하는 공구유닛이 장착되는 수직이동 플레이트와, 상기 베이스 플레이트와 상기 수평이동 플레이트 사이에 설치되어 상기 수평이동 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 시키는 수평이동수단과, 상기 수평이동 플레이트와 상기 수직이동 플레이트 사이에 설치되어 상기 수직이동 플레이트를 상기 수평이동 플레이트에 대하여 수직방향으로 승강시키는 수직이동수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 수평이동수단은, 상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 수평이동 플레이트를 슬라이딩시키는 수평이동 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수평이동수단은, 상기 수평이동 구동모터의 단부에 설치되는 수평이동 감속기와, 상기 베이스 플레이트의 상부면과 상기 수평이동 플레이트의 저면 사이에 설치되는 LM가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수평이동 플레이트는 상기 베이스 플레이트와 평행한 수평부와 상기 수평부와 수직한 수직부로 이루어져 단면이 L자 형태로 형성되고, 상기 수직이동수단은, 상기 수평이동 플레이트에 설치되고, 상기 수직이동 플레이트를 승강시키는 수직이동 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동수단은, 상기 수직이동 구동모터의 단부에 설치되는 수직이동 감속기와, 상기 베이스 플레이트의 상부면과 상기 수평이동 플레이트의 저면 사이에 설치되는 LM가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 구동모터는 상기 수평이동 플레이트의 수평부에 설치되고, 상기 수평이동 구동모터는 상기 수직이동 구동모터의 하방에 위치하는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 구동모터와 상기 수평이동 구동모터는 서보모터(servo motor)인 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 구동모터와 상기 수평이동 구동모터는 브레이크 타입서보모터(servo motor)인 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 감속기는 입력측과 출력측이 서로 수직하게 배치되는 직각감속기 인 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수평이동 감속기의 출력측과 상기 수직이동 감속기의 출력측에는 각각 볼스크류가 설치되는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수평이동 플레이트의 측면에는 정해진 간격으로 상기 베이스 플레이트를 향하여 돌출된 핑거가 복수로 형성된 센서브라켓이 설치되고, 상기 베이스 플레이트에는 상기 핑거의 위치와 이동을 감지하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 센서가 상기 수평이동 플레이트의 이동을 감지하면, 상기 수평이동 구동모터를 상기 수평이동 플레이트가 반대방향으로 이동하도록 작동시키는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 플레이트의 측면에는 정해진 간격으로 상기 수평이동 플레이트의 수직부를 향하여 돌출된 핑거가 복수로 형성된 센서브라켓이 설치되고, 상기 수평이동 플레이트의 수직부에는 상기 핑거의 위치와 이동을 감지하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 센서가 상기 수직이동 플레이트의 이동을 감지하면, 상기 수직이동 구동모터를 상기 수직이동 플레이트가 반대방향으로 이동하도록 작동시키는 것을 특징으로 하다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 수직이동 플레이트의 일측으로는 상기 공구유닛이 장착되는 공구 설치부가 형성되는 것을 특징으로 하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 본 발명의 또 다른 양상에 따르면 라인을 따라 이동하는 피가공물을 가공할 때, 수평이동 플레이트와 수직이동 플레이트의 위치를 미세하게 조정함으로써, 작업 위치가 변하더라도 용이하게 조절할 수 있다.
특히, 상기 수평이동 플레이트와 상기 수직이동 플레이트를 이동시키는 구동력이 정밀하게 제어할 수 있는 서보모터를 사용함으로써, 정밀하게 상기 수평이동 플레이트와 상기 수직이동 플레이트의 위치를 이동시켜 작업위치를 조정할 수 있다.
또한, 상기 수평이동 플레이트 또는 상기 수직이동 플레이트의 이동을 감지하면, 이동방향의 반대방향으로 상기 수평이동 플레이트나 상기 수직이동 플레이트를 이동시켜 자동으로 위치가 조절되도록 할 수 있어서, 작업 위치를 조정하기 위해서, 상기 라인을 세우지 않고도, 작업 위치를 조절할 수 있으므로, 생산성이 저하되는 문제점이 해소할 수 있다.
아울러, 상기 수평이동 플레이트를 이동시키는 수평이동 구동모터와 상기 수직이동 플레이트를 이동시키는 수직이동 구동모터가 모두 수평한 방향으로 평행하게 설치되어 있어서, 모터를 설치하기 위한 공간을 감소시킬 수 있어, 장비를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치에서 수평이동 플레이트와 수직이동 플레이트를 제거한 상태의 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치에서 수평이동 플레이트가 이동된 상태를 도시한 측면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치에서 수직이동 플레이트가 상승된 상태를 도시한 측면도를 도시한 것이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 후술하는 실시 예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 대응되는 구성 요소들은 동일한 번호로 참조된다. 또한, 구성요소들의 형상이나 크기 등은 실제보다 과장될 수 있다. 그리고 관련된 공지 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 생각되는 경우 그 공지 기술에 대한 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치는, 프레임에 고정되는 베이스 플레이트(11)와, 상기 베이스 플레이트(11)의 상방에 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 피가공물의 이동방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 수평이동 플레이트(12)와, 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 지면과 수직한 방향으로 승강하도록 설치되며, 일측에 상기 피가공물을 가공하는 공구유닛(T)이 장착되는 수직이동 플레이트(13)와, 상기 베이스 플레이트(11)와 상기 수평이동 플레이트(12) 사이에 설치되어 상기 수평이동 플레이트(12)를 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 시키는 수평이동수단과, 상기 수평이동 플레이트(12)와 상기 수직이동 플레이트(13) 사이에 설치되어 상기 수직이동 플레이트(13)를 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 수직방향으로 승강시키는 수직이동수단을 포함한다.
베이스 플레이트(11)는 자동화 라인의 프레임에 고정되게 설치된다. 상기 베이스 플레이트(11)는 금속재질로 하여, 정해진 두께를 갖는 판상(板狀)으로 형성될 수 있다. 상기 베이스 플레이트(11)에는 상기 베이스 플레이트(11)를 상기 프레임에 체결되도록 하거나, 상기 베이스 플레이트(11)에 다른 구성요소를 체결하기 위한 복수의 관통공이 형성될 수 있다.
수평이동 플레이트(12)는 상기 베이스 플레이트(11)의 상방에 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 피가공물의 이동방향을 따라 슬라이딩되도록 설치된다. 상기 수평이동 플레이트(12)도 상기 베이스 플레이트(11)와 마찬가지로, 금속재질의 판상으로 형성된다. 다만, 상기 수평이동 플레이트(12)는 단면이 L자형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 수평이동 플레이트(12)는 상기 베이스 플레이트(11)와 평행한 수평부와 상기 수평부와 수직하게 형성되는 수직부를 포함할 수 있다. 상기 수평이동 플레이트(12)에는 상기 수평부와 상기 수직부가 직각을 유지하고, 강도를 보강하기 위해 리브(12a)가 형성되는 것이 바람직하다.
수직이동 플레이트(13)는 상기 수평이동 플레이트(12)의 수직부와 평행하게 배치되고, 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 승강되도록 설치된다. 상기 수직이동 플레이트(13)는 금속을 재질로 하여 판상의 형태로 형성되고, 복수의 관통공이 형성된다.
한편, 상기 수직이동 플레이트(13)의 일측에는 상기 피가공물을 가공하는데 사용되는 공구유닛(T)에 체결되는 공구 설치부(13a)가 설치된다. 상기 공구 설치부(13a)는 상기 수직이동 플레이트(13)의 일측으로부터 연장되는 형태로 형성되어 있어서, 상기 공구유닛(T)의 설치가 용이하도록 한다. 상기 공구유닛(T)은 피가공물을 가공하는데 사용되는 것으로서, 그 종류와 형태를 다양하게 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 공구유닛(T)은 상기 피가공물을 용접하는데 사용되는 용접머신이 될 수 있다.
상기 수평이동 플레이트(12)에도 복수의 관통공이 형성될 수 있다.
상기 수평이동 플레이트(12)가 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 수평방향, 즉 상기 피가공물의 이동방향을 따라 이동할 수 있도록 하기 위해서, 베이스 플레이트(11)와 상기 수평이동 플레이트(12) 사이에 설치되어 상기 수평이동 플레이트(12)를 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 시키는 수평이동수단이 구비된다.
상기 수평이동수단은 전원이 인가되면 구동력을 발생시키는 수평이동 구동모터(21)와, 상기 수평이동 구동모터(21)의 단부에 설치되는 수평이동 감속기(22)를 포함한다.
수평이동 구동모터(21)는 상기 베이스 플레이트(11)에 고정된다. 상기 수평이동 구동모터(21)는 브레이크 타입의 서보모터가 적용되어, 전원이 인가되는 만큼만 구동함으로써, 정밀하게 상기 수평이동 플레이트(12)의 위치를 제어할 수 있다.
상기 수평이동 구동모터(21)는 바람직하게는 서보모터(servo motor)로 적용되는 것이 바람직하다. 상기 서보모터는 펄스와 같은 입력되는 제어신호에 정밀하게 대응하여 작동하는 바, 상기 수평이동 플레이트(12)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
특히, 상기 수평이동 구동모터(21)가 브레이크 타입의 서보모터로 적용되어 있어서, 모터에 내장된 브레이크에 의해 전원의 입력유무나 서보의 ON/OFF 여부와 상관없이 모터가 정지된 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라 상기 수평이동 플레이트(12)의 위치가 조정되면, 조정된 위치를 유지할 수 있다.
수평이동 감속기(22)는 상기 수평이동 구동모터(21)의 단부에 설치되어, 상기 수평이동 구동모터(21)의 회전속도는 감소시키고 토크는 증대시켜 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 상기 수평이동 플레이트(12)가 수형방향으로 이동할 수 있도록 한다.
한편, 상기 수평이동 감속기(22)의 출력측에는 볼스크류(23)가 설치된다. 상기 볼스크류(23)는 회전운동을 직선운동으로 변환하기 위한 것으로서, 상기 수평이동 구동모터(21)의 회전운동을 직선운동으로 변환한다. 이에 따라, 상기 수평이동 구동모터(21)의 회전시, 상기 수평이동 플레이트(12)가 슬라이딩할 수 있다.
상기 볼스크류(23)의 출력측을 베어링블록(25) 등을 이용하여 상기 수평이동 플레이트(12)의 저면에 체결시키면, 상기 수평이동 플레이트(12)를 슬라이딩시킬 수 있다.
또한, 상기 수평이동 구동모터(21)의 출력은 상기 수평이동 감속기(22)와 볼스크류(23)에 의해 크게 감속되므로 정밀하게 위치를 제어할 수 있다.
한편, 상기 수평이동 플레이트(12)의 슬라이딩시, 이를 가이드하기 위해 LM가이드(24)가 구비된다. 리니어 타입의 베어링의 일종인 LM가이드(24)가 적용됨으로써, 상기 수평이동 플레이트(12)는 슬라이딩시 가이드될 뿐만 아니라, 적은 힘으로도 슬라이딩할 수 잇다. 상기 LM가이드(24)의 LM블록(24a)이 상기 베이스 플레이트(11)에 고정되고, 상기 LM블록에 대하여 슬라이딩하는 슬라이더(24b)가 상기 수평이동 플레이트(12)의 수평부의 저면에 체결됨으로써, 상기 수평이동 플레이트(12)가 상기 베이스 플레이트(11)에 대하여 원활하게 슬라이딩할 수 있다.
상기 LM가이드(24)는 서로 이격되어 한 쌍으로 설치되고, 그 사이에 상기 수평이동 구동모터(21), 상기 수평이동 감속기(22) 및 볼스크류(23)가 설치될 수 있다.
상기 수직이동 플레이트(13)가 상기 수평이동 플레이트(12)의 수직부에 대하여 수직방향으로 승강할 수 있도록, 상기 수평이동 플레이트(12)의 수직부와 상기 수직이동 플레이트(13) 사이에 설치되어 상기 수직이동 플레이트(13)를 상기 수평이동 플레이트(12)에 대하여 수직방향으로 승강시키는 수직이동수단이 구비된다.
상기 수직이동수단도 상기 수평이동수단과 유사한 구성을 갖는다. 즉, 상기수직이동수단도 수직이동 구동모터(31), 수직이동 감속기(32)를 포함하고, 상기 수직이동 감속기(32)의 출력측에도 볼스크류(33)가 적용된다.
수직이동 구동모터(31)는 상기 수평이동 플레이트(12)의 수평부에 설치된다. 상기 수직이동 구동모터(31)도 상기 수평이동 구동모터(21)와 마찬가지로 서보모터, 특히 브레이크 타입의 서보모터가 적용된다.
수직이동 감속기(32)는 상기 수직이동 구동모터(31)의 단부에 설치되어 상기 수직이동 구동모터(31)의 속도를 감속시킨다. 여기서, 상기 수직이동 감속기(32)는 직각감속기가 적용되도록 한다. 상기 수직이동 감속기(32)가 직각감속기로 적용됨으로써, 상기 수직이동 구동모터(31)는 상기 수평이동 플레이트(12)의 수평부에 설치하였음에도 불구하고, 상기 수직이동 플레이트(13)를 승강시킬 수 있다.
또한, 상기 수직이동 감속기(32)가 적용됨에 따라, 상기 수직이동 구동모터(31)와 상기 수평이동 구동모터(21)를 서로 상하로 이격되게 배치함으로써, 상기 수직이동 구동모터(31)의 설치에 필요한 공간을 줄일 수 있다.
상기 수직이동 감속기(32)의 출력측에도 볼스크류(33)가 설치되고, 상기 볼스크류(33)의 출력측을 베어링 블록(35)등을 통하여 상기 수직이동 플레이트(13)의 일측에 체결함으로써, 상기 수직이동 구동모터(31)의 회전운동을 직선운동을 변환시켜 상기 수직이동 플레이트(13)를 승강시킨다.
또한, 상기 수평이동 플레이트(12)의 수직부와 상기 수직이동 플레이트(13) 사이에도 LM가이드가 적용된다. 예컨대, 상기 수평이동 플레이트(12)에 LM블록(34a)이 설치되고, 상기 수직이동 플레이트(13)에 슬라이더(34b)가 설치되어 상기 수직이동 플레이트(13)의 승강을 가이드할 수 있다.
상기 수평이동 플레이트(12)의 슬라이딩시 상기 수평이동 플레이트(12)의 이동을 감지함과 더불어, 상기 수평이동 플레이트(12)의 위치를 파악하기 위한 센서(42)가 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 수평이동 플레이트(12)의 일측에는 센서브라켓(41)이 고정된다. 상기 센서브라켓(41)은 금속판재로 형성되고, 서로 간격을 두고 형성된 핑거(41a)가 상기 센서브라켓(41)으로부터 상기 베이스 플레이트(11)를 향하도록 형성되어 있다. 만약 3개의 핑거(41a)가 형성되어 있다면, 상기 센서브라켓(41)은 E자형태로 형성될 수 있다.
이에 대하여 상기 베이스 플레이트(11)에 복수의 센서(42)가 설치된다. 상기 센서(42)는 상기 핑거(41a)에 대하여 감응함으로써, 상기 수평이동 플레이트(12)의 이동 또는 위치를 감지하게 된다.
이때, 상기 핑거(41a)와 상기 센서(42)가 각각 3개씩 구성된다면, 기본 위치에서는 상기 중간에 위치한 핑거(41a)가 상기 센서(42)와 같은 위치에 있고, 그 외측에 위치한 핑거(41a)는 각각 상기 센서(42)의 내측에 위치하도록 한다. 따라서, 상기 수평이동 플레이트(12)가 이동하면, 외측에 위치한 핑거(41a)가 외측에 위치한 센서와 감응하면서, 중간에 위치한 센서(42)에서는 상기 핑거(41a)가 감응되지 않아, 상기 수평이동 플레이트(12)의 이동을 감지할 수 있다.
한편, 상기 센서브라켓(41)을 상기 수평이동 플레이트(12)에 체결시킬 때에는 상기 센서브라켓(41)에 형성된 장공을 이용하여, 상기 센서브라켓(41)의 위치를 조정할 수 있다.
마찬가지로, 상기 수직이동 플레이트(13)의 승강시에는 상기 수직이동 플레이트(13)의 승강과 위치를 감지하기 위해 센서브라켓(43)과 센서(44)가 구비된다. 이 경우에도, 상기 센서브라켓(43)에는 복수의 핑거(43a)가 형성되고, 상기 핑거(43a)는 중에서 가운데 위치한 핑거(43a)는 상기 센서(44)와 같은 위치이고, 양측에 위치한 핑거(43a)는 상기 센서(44)의 내측에 위치한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 작업 위치 자동 조정 장치의 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
피가공물을 가공하는데 사용할 공구유닛(T)을 상기 수직이동 플레이트(13)의 공구 설치부(13a)에 체결한다.
상기 공구유닛(T)의 위치의 조정을 통하여 작업 위치를 조정하기 위하여, 상기 수평이동 구동모터(21)와 상기 수직이동 구동모터(31)를 순차적으로 구동시키거나, 동시에 구동시킨다.
상기 수평이동 구동모터(21)가 작동하면, 상기 수평이동 감속기(22)가 회전하고, 상기 볼스크류(23)가 작동하여, 도 4와 같이, 상기 수평이동 플레이트(12)가 슬라이딩한다. 상기 수평이동 플레이트(12)가 슬라이딩하면, 상기 수직이동 플레이트(13)와 상기 공구유닛(T)도 함께 슬라이딩한다.
상기 수직이동 구동모터(31)가 작동하면, 상기 수직이동 감속기(32)가 회전하고, 상기 볼스크류(33)가 작동하여, 도 5와 같이, 상기 수직이동 플레이트(13)가 승강하고, 이에 따라 상기 공구유닛(T)도 함께 승강한다.
이와 같은 과정을 통하여 상기 공구유닛(T)를 초기위치에 위치시키고, 상기 센서브라켓(41)(43)의 위치도 조정시킨다.
이후, 자동화 라인을 통하여 피가공물이 공급되면, 상기 공구유닛(T)을 통하여 상기 피가공물을 가공한 후, 다음 단계로 이동시킨다. 이러한 과정을 반복하면서, 상기 피가공물을 가공하게 된다.
한편, 반복된 작업으로, 상기 수평이동 플레이트(12)가 미리 정해진 설정위치로부터 이탈되면, 중간에 위치한 핑거(41a)는 센서(42)와 이격되고, 외측에 위치한 센서(42)는 핑거(41a)를 감지하여, 상기 수평이동 플레이트(12)의 이동을 감지한다. 이와 같이, 상기 수평이동 플레이트(12)의 이동을 감지하면, 그 반대방향으로 이동하도록 상기 수평이동 구동모터(21)를 작동시킬 수도 있다. 이에 따라, 작업중에도 자동으로 상기 수평이동 플레이트(12)를 이동시켜 항상 공구유닛(T)은 정위치를 유지할 수 있다.
이는 수평이동 플레이트(12)가 설정된 위치로부터 이탈되는 경우에도 마찬가지이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
11 : 베이스 플레이트 12 : 수평이동 플레이트
12a : 리브 13 : 수직이동 플레이트
13a : 공구 설치부 21 : 수평이동 구동모터
22 : 수평이동 감속기 23 : 볼스크류
24 : LM가이드 24a : LM블록
24b : 슬라이더 25 : 베어링블록
31 : 수직이동 구동모터 32 : 수직이동 감속기
33 : 볼스크류 34 : LM가이드
34a : LM블록 34b : 슬라이더
35 : 베어링블록 41 : 센서브라켓
42 : 센서 43 : 센서브라켓
44 : 센서 T : 공구유닛

Claims (15)

  1. 자동화 라인에 설치되어 이송되는 피가공물을 가공하는 공구유닛의 위치를 조정하여, 작업위치를 조정하는 장치에 있어서,
    프레임에 고정되는 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트의 상방에 상기 베이스 플레이트에 대하여 상기 피가공물의 이동방향을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 수평이동 플레이트와,
    상기 수평이동 플레이트에 대하여 지면과 수직한 방향으로 승강하도록 설치되며, 일측에 상기 피가공물을 가공하는 공구유닛이 장착되는 수직이동 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트와 상기 수평이동 플레이트 사이에 설치되어 상기 수평이동 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 시키는 수평이동수단과,
    상기 수평이동 플레이트와 상기 수직이동 플레이트 사이에 설치되어 상기 수직이동 플레이트를 상기 수평이동 플레이트에 대하여 수직방향으로 승강시키는 수직이동수단을 포함하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평이동수단은, 상기 베이스 플레이트에 설치되고, 상기 수평이동 플레이트를 슬라이딩시키는 수평이동 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수평이동수단은, 상기 수평이동 구동모터의 단부에 설치되는 수평이동 감속기와, 상기 베이스 플레이트의 상부면과 상기 수평이동 플레이트의 저면 사이에 설치되는 LM가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평이동 플레이트는 상기 베이스 플레이트와 평행한 수평부와 상기 수평부와 수직한 수직부로 이루어져 단면이 L자 형태로 형성되고,
    상기 수직이동수단은, 상기 수평이동 플레이트에 설치되고, 상기 수직이동 플레이트를 승강시키는 수직이동 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수직이동수단은, 상기 수직이동 구동모터의 단부에 설치되는 수직이동 감속기와, 상기 베이스 플레이트의 상부면과 상기 수평이동 플레이트의 저면 사이에 설치되는 LM가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수직이동 구동모터는 상기 수평이동 플레이트의 수평부에 설치되고,
    상기 수평이동 구동모터는 상기 수직이동 구동모터의 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수직이동 구동모터와 상기 수평이동 구동모터는 서보모터(servo motor)인 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수직이동 구동모터와 상기 수평이동 구동모터는 브레이크 타입서보모터(servo motor)인 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 수직이동 감속기는 입력측과 출력측이 서로 수직하게 배치되는 직각감속기 인 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 수평이동 감속기의 출력측과 상기 수직이동 감속기의 출력측에는 각각 볼스크류가 설치되는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수평이동 플레이트의 측면에는 정해진 간격으로 상기 베이스 플레이트를 향하여 돌출된 핑거가 복수로 형성된 센서브라켓이 설치되고,
    상기 베이스 플레이트에는 상기 핑거의 위치와 이동을 감지하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서가 상기 수평이동 플레이트의 이동을 감지하면, 상기 수평이동 구동모터를 상기 수평이동 플레이트가 반대방향으로 이동하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수직이동 플레이트의 측면에는 정해진 간격으로 상기 수평이동 플레이트의 수직부를 향하여 돌출된 핑거가 복수로 형성된 센서브라켓이 설치되고,
    상기 수평이동 플레이트의 수직부에는 상기 핑거의 위치와 이동을 감지하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 센서가 상기 수직이동 플레이트의 이동을 감지하면, 상기 수직이동 구동모터를 상기 수직이동 플레이트가 반대방향으로 이동하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 수직이동 플레이트의 일측으로는 상기 공구유닛이 장착되는 공구 설치부가 형성되는 것을 특징으로 하는 작업 위치 자동 조정 장치.
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